Soutenance mémoire
PRÉ-DIMENSIONNEMENT ET DESCENTE DES CHARGES
Présentation de l’ouvrage
Le bâtiment en question d’étude rentre dans le cadre du projet de réalisation de 197/1300 logements LPA à BELGAID dans la wilaya d’ORAN classé en zone moyenne sismicité zone II (RPA 99/2003).
Notre travail se résume sur une étude technique d’un bâtiment à usage d’habitation et commercial. On s’intéresse dans ce projet à étudier un seul bloc de R+9 + sous-sol à usage d’habitation et commercial.
Le sous-sol et RDC sont destinés à être des locaux commerciaux. Les étages à usage d’habitation avec 4 appartements par étage (F3)
Les caractéristiques géométriques : La longueur du bâtiment : 29,22m, La largeur du bâtiment : 14,70 m, La hauteur totale du bâtiment : 34,12 m, La hauteur du sous-sol :4,08m, La hauteur du RDC : 4,08m, La hauteur des étages : 3,06m.
Les données géotechniques
Trois sondages (deux carottés et un pressiométrique) de 40.0 m de profondeur, notés SN1, SN2 et SP1, avec prélèvements d’échantillons pour des essais en laboratoires.
Une série d’essais pressiométriques repartis dans le sondage pressiométrique SP1 a raison d’un essai tous les 2.0 m à partir de 9.0 m du T/N jusqu’à la fin du sondage et cela quand les formations en place le permettaient.
Prof : 0 − 2 m ⟹ Remblai hétérogène
prof ∶ 2 − 4 m ⟹ Fragment d’encroutements associés a du sable
prof ∶ 4 − 30 m ⟹ Grès fin brunâtre alterné de couches de sable
prof ∶ 30 − 40 m ⟹ Marne jaune − verdâtre devenant grisâtre vers la base
Un piézomètre a par ailleurs été posé au droit du sondage SN1 pour suivre et contrôler une éventuelle présence d’eau dans le sol.
Pour les essais réalisés au laboratoire :
Essais physiques : Poids spécifiques, teneur en eau naturelle, limites d’aterberg, analyses granulo-sédimentométriques, mesures de la teneur en carbonate de calcium caco3.
Essais mécaniques : Essais de résistance à la compression simple.
Essais chimiques : Deux échantillons de sol prélevés du sondage SN1(???? : 27.70?/29.00?) et (???? : 31.50?/32.50?) correspondant à la formation marneuse a été soumis à une analyse chimique complète en vue d’apprécier son degré d’agressivité (degré d’attaque) vis-à-vis du béton des armatures et de se situer entre autre sur sa composition minéralogique.
Compte tenu des résultats obtenus par les essais réalisés et vu l’importance du projet prévu, nous avons tiré les résultats suivantes :
Des fondations de type superficiel pour les appuis des ouvrages à construire à savoir : des radiers généraux, ancrées (projection d’un sous-sol nécessitera au moins un ancrage de 4.80m) dans la formation naturel de grés. Le site est considéré comme rocheux (s1) .D’après le rapport du laboratoire mécanique de sol (LTPO), la contrainte admissible du sol est σ = 3 bars .
Les éléments de l’ouvrage
L’ossature : La stabilité transversale et longitudinale de ce bâtiment est assurée par des portiques auto stable constitué de portique auto stable constitué par des poutres et de poteaux ainsi que des voiles de contreventement.
L’escalier : Le bâtiment est muni d’une cage d’escalier de type droit.
Le balcon : Les balcons seront réalisés en dalle pleine.
Acrotère : C’est un élément en béton armé dont la hauteur est de 50cm.
La maçonnerie Les murs extérieurs sont par double parois a brique creuse avec une épaisseur de (10+15) cm séparés par un vide de 5cm. Les murs intérieurs sont constitués en simple parois de 10 cm d’épaisseur.
Revêtement : Enduit de ciment pour les murs extérieurs et les cloisons. Carrelage pour les planchers. Marches et contre marche en granito pour les escaliers. Enduit en plâtre pour les plafonds (sauf les salles d’eau). Les planchers terrasses seront recouverts par une étanchéité multicouche imperméable évitant la pénétration des eaux pluviales.
Etude de l’ascenseur
L’ascenseur moderne est mécaniquement composé de trois constituants essentiels : Le treuil de levage. La cabine. Le contre poids.
La cabine et le contre poids sont réunis aux extrémités par une nappe de câble d’acier qui portent dans les gorges de la poulie du treuil. Soit : ?? = ?? +?/2
Dans notre projet, l’ascenseur est réservé principalement pour le transport des personnes, il est donc de classe I d’après la norme (NF-P82.201), la charge nominale est de 300 kg caractérisé par une surface utile maximale de : 1,10 × 1, 40 , transportant 4personnes au maximaux.
Les dimensions de l’ascenseur sont les suivantes : Largeur minimale : 110 cm ; Profondeur minimale : 140 cm ;Chapitre 3:Étude des éléments secondaires ;Portes, passage libre : 90 cm.
Porte : Automatique et coulissante.
Boutons d’appel: Hauteur entre 80 cm et 90 cm du sol ; Face aux boutons : aire de rotation de 150 cm ; Systèmes lumineux et vocaux.
ÉTUDE DYNAMIQUE DE LA STRUCTURE
Les tremblements de terre sont une menace pour l’homme principalement à travers leurs effets directs sur les ouvrages et peuvent par ailleurs provoquer des effets secondaires comme les incendies et les explosions. Les vibrations du sol provoquées par le passage des ondes sismiques entrainent les constructions dans leurs mouvements engendrant des forces d’inertie qui sont proportionnelles au poids de la construction ce qui signifie que plus la construction est lourde et plus l’action sismique est importante.
Dans ce chapitre on s’intéresse en premier lieu à chercher une bonne conception de notre structure qui répond aux exigences du RPA pour résistance de ??28 = 25 ??? .
Ensuite en fait varier ??28 et on tire les résultats obtenue de l’analyse modale et les sollicitations pour les autres valeurs de ??28 .
Objectifs de l’étude dynamique :
L’objectif initial de l’étude dynamique d’une structure est la détermination des caractéristiques dynamiques propres de la structure lors de ses vibrations. Une telle étude pour notre structure telle qu’elle se présente, est souvent très complexe c’est pourquoi on fait souvent appel à des modélisations qui permettent de simplifier suffisamment les problèmes pour permettre l’analyse.
Choix de la méthode de calcul :
L’étude sismique a pour but de calculer les forces sismiques ; ce calcul peut être mené parles trois méthodes qui sont : la méthode statique équivalente. la méthode d’analyse modale spectrale. la méthode d’analyse dynamique par accélérogrammes.
D’après le RPA99V2003, notre structure est implantée et classée dans la zone sismique 02 groupes d’usage.
Nous avons utilisé une méthode dynamique (méthode d’analyse modale spectrale) en utilisant le logiciel de calcule de structures (SAP2000).
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Table des matières
INTRODUCTIN GÉNÉRALE
1. PRÉSENTATION DU PROJET
1.1. Présentation de l’ouvrage
1.2. La description générale
1.3. Dimensions en plan
1.4. Les données géotechniques
1.5. Les éléments de l’ouvrage
1.6. Caractéristique mécanique des matériaux
2. PRÉ-DIMENSIONNEMENT ET DESCENTE DES CHARGES
2.1. Introduction
2.2. Pré dimensionnement du plancher
2.3. Pré dimensionnement des poutrelles
2.4. Évaluation des charges des planchers
2.5. Pré dimensionnement des poutres
2.6. Pré dimensionnement des Poteaux
2.7. Pré dimensionnement des voiles de contreventement
2.8. Pré dimensionnement des éléments secondaires
3. ÉTUDE DES ELEMENTS SECONDAIRES
3.1. Étude du plancher
3.2. Etude d’escalier
3.3. Ascenseur
3.4. L’acrotère
4. ÉTUDE DYNAMIQUE DE LA STRUCTURE
4.1. Introduction
4.2. Objectifs de l’étude dynamique
4.3. Choix de la méthode de calcul
4.4. Méthode d’analyse modale spectrale
4.5. Détermination des paramètres du spectre de réponse
4.6. Spectre de réponse de calcul
4.7. Détermination des paramètres des combinaisons d’action
4.8. Estimation de la période fondamentale de la structure
4.9. Nombre de modes à considérer
4.10. Modélisation
4.11. Les dispositions des voiles
4.12. Vérification de déplacement d’étage suivant RPA
4.13. Vérification de la résultante des forces sismiques par la méthode statique équivalente
4.14. Conclusion
5. RESULTATS ET DISCUSSIONS
5.1. Les Objectifs
5.2. Les résultats obtenus par l’analyse modale
5.3. Les sollicitations
5.4. Les réactions à la base
5.5. Conclusion
6. ÉTUDE DES ELEMENTS STRUCTURAUX
6.1. Introduction
6.2. Les Poteaux
6.3. Les poutres principales
6.4. Ferraillage des poutres secondaires
6.5. Les voiles
6.6. Conclusion
CONCLUSION GÉNÉRALE
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